令和5年度　Scuolaセミナー・Scuolaキャンプ

Scuolaセミナー

Scuolaセミナーは、放課後や土曜日、日曜日等に大学や企業から講師を招き、講義・ワークショップ・実験等を通した体験的な学びの場として実施しています。

（令和4年度のScuolaセミナーの記録はこちらをご覧ください）

第12回「統計数理研究所」（研究施設訪問企画）

令和6(2024)年3月8日(金曜日) に、統計数理研究所を訪問し、確率・統計の理論やその応用に関する研究について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は、統計数理研究所の広報室副室長　宮里　義彦　特任教授と学際統計数理研究系　島谷　健一郎　准教授です。

 

　　

始めに、統計数理研究所の役割や確率・統計の研究の概要について説明していただきました。話題になったブラックホールの撮影の話など、興味を惹かれた生徒も多かったようです。

　　

講義の中では、統計数理研究所にまつわる研究者の研究を楽しく紹介してくださりました。

「何のために調べる（研究する）のか、データをどのように収集し、どのように解析するのか」、研究の最前線で活躍されている方が伝えてくださった研究の意義や面白さは、今後の学びや課題研究の中でも活かされることだと思います。

　　

後半には、1人1台PCを活用しながら、統計的なシミュレーションの仕方について、実際に生徒も体験しました。

授業で学んだ確率や統計の考え方がどのように研究に生かされているのか、実際に体験してより身近なものとして感じられたのではないでしょうか。本校生徒のために貴重な機会を設けてくださった統計数理研究所の皆様、本当にありがとうございました。

 

第11回「香りの科学」

令和6(2024)年2月10日(土曜日)に、身近にある「香り」について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は、高砂香料工業株式会社の　豊原　良和　さんと　今井　智史　さんです。

    

講義の前半では、香料の特徴について、実際に調合された香りを自分たちで確かめながら、どのように感じたのかを話し合いました。科学的に成分を同定する手法や、人が感じる香りについて学び、香りをつくることに興味を持った生徒も多かったようです。

   

講義の後半では、香りの測定方法、香りの発生や消臭の仕組みについて学びました。

高校生が課題研究のテーマとして興味を持つような内容の参考にもなり、身近な香りの研究について学んだことは、科学研究の楽しさを感じさせてくれるものだったのではないでしょうか。

    

「香りを科学する」、とても貴重な機会になりました。

本校生徒のためにご協力いただいた高砂香料工業株式会社の皆様、本当にありがとうございました。

 

第10回「素粒子で探る宇宙のなぞ」

令和6(2024)年1月27日(土曜日)に、素粒子と宇宙について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は、東邦大学理学部物理学科の　中　竜大　准教授です。

    

自然は何からできているのか、という人類の根源的な問いを研究する素粒子物理学について、高校生向けにわかりやすく説明してもらいました。どれだけ有用な理論で予想されるものでも、素粒子の存在は必ず実験的に証明される必要があることや、これまでの実験的な試みなども紹介していただき、生徒が科学研究のあり方について学ぶ貴重な機会になりました。

 

実習では、原子よりも小さい素粒子（電子顕微鏡で見えるサイズの1万分の1以下のスケール）を観察する方法として、「霧箱」による観察を行いました。

【霧箱を用いた見えない粒子（放射線）の飛跡の観察の様子】

        

生徒は、実際に自分たちの目で素粒子の存在を確認することができ、感動していました。

 

講義の最後には、素粒子と宇宙の関係について学び、現在知られている素粒子の中に宇宙の構成要素であるダークマターの候補になりうるものがないことや、ダークマターを検出する研究やシミュレーションを用いた理論研究などについても紹介していただきました。

   

まだ、この世界（宇宙）の5%についてしか、その法則性が明らかになっていないなんて、とってもワクワクします。素粒子物理学に興味を持ってくれた生徒がいると嬉しいです。

 

第9回「小惑星のデータ分析」

令和6(2024)年1月24日(水曜日)に、データ分析の手法について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は、本校の卒業生でもある北海道大学大学院理学研究院の　鎌田　俊一　准教授です。

 

最初に、太陽系がどのような天体で構成されているのかを学び、小惑星には太陽系の形成と進化の情報が記録されていると考えて、自分たちで小惑星の特徴を捉える実習を行いました。

 

実習では、JAXAが公開している科学衛星「あかり」のデータを用いて、各自のPC端末でグラフを描いてデータを分析しました。（表計算ソフトExcelを使用）

また、小惑星の反射スペクトルから表層物質をある程度推測できることから、「各小惑星の反射スペクトルの情報と小惑星の特徴（軌道長半径や大きさなど）との相関を考える」という発想のもとで結果を検討しました。

「データから何をみるのか」、科学的にデータを分析する作業は楽しかったです。

生徒の課題研究でのデータ分析にも活かせる内容で、貴重な機会になりました。

 

【追記】

講座中の様子がわかる写真が少なくて申し訳ありません。担当者が講義に集中してしまい、HP原稿用に講座中の写真を撮ることを失念してました。

 

第8回「天体観測基礎」

令和5(2023)年12月21日(木曜日)に天体観測の手法について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は、神奈川県立青少年センター科学部科学支援課の山田さんです。

本校にある天体望遠鏡を用いて天体観測を行います。生徒は、天体望遠鏡や赤道儀の使い方を学び、自分たちで観測会が開催できるようになることを目指して、熱心に講義を受けていました。

      

講義の後には、屋上に移動して天体望遠鏡を組み立て、「月」「木星」「土星」「すばる」などを観察しました。月のクレーター、木星の縞模様と4つの衛星、土星の輪が望遠鏡のレンズを通してどのように見えるのか、楽しんで観察できたようです。

      

興味があることを「実際にやってみる」ことで得られる学びがあり、とても貴重な機会になりました。今回の天体観測の体験を通して、生徒が自然に対する知的好奇心や探究心を持ってくれると良いなと思います。

 

第7回「理化学研究所」（研究施設訪問企画）

令和5(2023)年12月1日(金曜日)に、横浜市鶴見区にある理化学研究所横浜事業所「環境資源科学研究センター（CSRS）（外部サイトへリンク）」を訪問・見学してきました。

到着後は、東研究棟セミナー室で理化学研究所の沿革と概要について説明を受けました。続いて、電子顕微鏡の概要とその活用についてレクチャーを受けました。その後、実際に使用している電子顕微鏡（透過型・走査型）を操作させてもらうなど、大変貴重な経験を積むことができました。

   

　顕微鏡についてレクチャーをしていただいたのは技師の佐藤さんです。何段階もある解析手法を調理に例えて説明していただくなど、高校生にとってイメージしやすい工夫の一方で、貴重な画像をその場で解説しながら次々と見せていただき参加した生徒達は圧倒された様子でした。また、今回は私たちのリクエストに応えて、高校生のころから今の所属までのキャリアパスについても御紹介いただきました。
今まで資料集やネット上で目にしたことがあるものでも、目の前のサンプルを実際に観察しているという実感を伴うことで、参加した生徒の好奇心は大いに刺激されたようです。

当日貴重なお時間をいただいた関係者の皆様、ありがとうございました。

 

第6回「謎のお肉のDNA鑑定」（リモート実験講座）

令和5(2023)年11月1日(水曜日)にDNA鑑定について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は公益財団法人かずさDNA研究所の平岡桐子主任研究員、長瀬隆弘特任研究員です。

     

「謎のお肉のDNA鑑定」というテーマで、PCR検査の手法について実験を通して学びました。各自に配られた食肉片（ブタ・トリ・ウシのどれか）の正体をPCR検査で特定しました。

     

生命科学の歴史における遺伝子工学、DNA研究の重要性や現状について、研究者の方から直接話を聞くことができ、とても貴重な機会になりました。

マイクロピペットの使い方、PCR法や電気泳動の仕組みについて、実験を通して楽しんで学ぶことができ、参加した生徒たちはとても良い体験ができたようです。

 

第5回「薬の効果と臨床開発」

令和5(2023)年10月4日(水曜日) と10月11日(水曜日)に、薬の効果と臨床開発について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。

 

〔第1日〕　「治験と臨床開発の仕事」

   

講師は、中外製薬株式会社の臨床開発部の方々です。

最初のクイズで、人に使用できる薬の開発にどれくらいの期間やお金がかかっているのかを知った生徒たちは、その仕事の内容にとても興味をもったようです。

     

その後のグループワークでは、ある架空の新薬について、人に使用できるようにするために必要なことを話し合いました。生徒たちは、自分が患者さんの立場ならどう考えるか、医者の立場ならどう考えるか、製薬会社の開発部門の社員の立場ならどう考えるかといった視点で活発に意見を交わし、臨床開発における「治験」の実施方法についての考えを深めていました。

  

各班の発表内容に講師の方々からコメントをいただき、製薬会社で実際に行われている治験において、何を大切にしているのかを学ぶことができました。

 

〔第2日〕　「新しい薬を世に出すということ」

  

講師は、中外製薬株式会社のバイオメトリクス部の方々です。

医療統計についての考え方を学ぶために、ある架空の薬の効果を調べる方法について、グループワークで話し合いました。生徒たちは、架空の薬の広告にうたわれているような効果が本当にあるのかを証明するにはどうすればいいか、活発に意見を交わしていました。

       

各班の発表内容に講師の方々からコメントをいただき、製薬会社で薬の効果を客観的にデータで判断するために行われている手法について、何を大切にしているのかを学ぶことができました。

交絡因子となるものを被験者のランダム化によって解決する手法、先入観による評価を投与薬の盲検化によって解決する手法、恣意的な評価を治験計画の事前規定や周知によって解決する手法など、科学的な考え方に基づいたデータの扱い方を知る貴重な機会になりました。

 

2日間の日程で実施した今回の講座で、医学や薬学、生命科学、データサイエンスなどの様々な分野の学びが実際の研究・仕事に活かされていることを学んだ経験は、生徒たちの将来の進路選択の場面でも活かされると思います。

貴重な時間をつくってくださった中外製薬株式会社の皆様、本当にありがとうございました。

 

＜番外編＞

今回の講座の番外編として、10月28日（土曜日）に中外製薬株式会社の研究所「中外ライフサイエンスパーク横浜」を訪問・見学させていただく予定です。

 

第4回「KEK」（研究施設訪問企画）

令和5(2023)年9月14日(木曜日)に、茨城県つくば市にある日本が世界に誇る高エネルギー加速器を用いた研究施設「KEK（高エネルギー加速器研究機構）」を訪問・見学してきました。

 

KEKに到着後は、展示ホールで概要説明を受け、広大な敷地内をバスで移動して放射光実験施設（フォトンファクトリー）と筑波実験棟（SuperKEKB、BelleII測定器）を見学しました。

 

【放射光実験施設（フォトンファクトリー）】

加速器から発生する波長の短い光「放射光」を用いて、物質や生命を原子のスケールで観察し、様々な研究が行われています

    

タンパク質の構造や、はやぶさ2が持ち帰った小惑星リュウグウの微粒子、チョコレートの美味しさに関係するココアバターの結晶の変化など、様々なものを“見る”研究があり、放射光を用いた解析が、物理・化学・生物・地学分野の様々な科学研究に利用されていることに興味を持った生徒も多かったようです。将来、研究者としてこの施設を使ってみたくなった人もいるのではないでしょうか。

 

【筑波実験棟（SuperKEKB、BelleII測定器）】

素粒子の謎を解明するために開発された周長約3kmの円形の加速器で、世界最高レベルの性能で実験が行われています

        

実験中には入ることができない地下の加速器施設を見学し、そのスケールの大きさに感動しました。電子と陽電子のビームラインの設計や、B中間子の崩壊の様子（粒子の飛跡）を調べるBelleII測定器の壮大さに目を輝かせている生徒もいました。展示室では、実際に使われているビームラインや超電導高周波加速空洞を見ることもでき、測定するために必要なものは自分たちで新しく作ることで研究が進められていることも解説していただきました。

 

午後は、4号館セミナーホールにて分光器を用いた光の観察のワークショップと研究者による講義を実施していただきました。

 

【分光器を用いた光の観察】

     

いろいろな光を観察し、「なぜ？」の疑問に答えを見つけていくことで、科学研究の基本を学ぶことができたのではないでしょうか。

 

【研究者による講義】

 

「ミュオン科学」というテーマで、素粒子であるミュオンについて物質構造科学の視点で行われている研究や、これまでの素粒子物理学の歴史、加速器がどのような研究に用いられているのかなどの身近な研究の例を、とても丁寧に説明していただきました。最先端の研究に好奇心を刺激された生徒も多いと思います。生徒の質問にも一つ一つ答えていただき、研究者を身近に感じることもできました。

 

自然界にある法則や物質の基本構造を探究する研究について学ぶことができ、とても有意義な一日になりました。

 

集合写真は4号館ロビーにて、加速器実験での粒子の飛跡が刻印された壁の前で撮りました。高校生のうちに最先端の研究施設を訪問できたことが大きな価値を持つことになると思います。

 

貴重な時間をつくってくださったKEKの皆様、本当にありがとうございました。

 

第3回「JAXA」（研究施設訪問企画）

令和5(2023)年8月30日(水曜日)に、JAXA（宇宙航空研究開発機構）の相模原キャンパスを訪問し、宇宙工学について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。

 

はじめに宇宙科学探査交流棟を見学し、これまでの日本のロケット開発や宇宙探査の歴史を知ることができました。9月に打ち上げ予定のX線分光撮像衛星XRISM（くりずむ）や小型月着陸実証機SLIM（すりむ）の模型展示などもあり、これからの宇宙探査についても想いを馳せました。

        

それから、宇宙科学研究所の　佐伯　孝尚　教授に宇宙工学の講演をしていただきました。「はやぶさ2」のオペレーションにおける工学分野の様々な工夫には、最先端の技術を知ることができ、生徒も感動していました。管制室の実際の様子なども映像で紹介してくださり、その臨場感や宇宙探査に携わる方々の熱意を知ることもできました。

      

講演の後には、宇宙科学探査実験棟の見学ツアーに参加しました。宇宙飛行士候補者選抜試験などでも使われた施設では、人工的に月面の様子を再現した空間でローバーの動作テスト訓練などが行われることなどを解説していただきました。

   

宇宙探査にロマンを感じることができたのではないでしょうか。

JAXAを知る、とても貴重な機会になりました。

 

第2回「国立極地研究所」（研究施設訪問企画）

 

令和5(2023)年7月26日(水曜日) に、国立極地研究所を訪問し、南極や北極、地球の極地における研究について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は国立極地研究所の宙空圏研究グループの　江尻省　准教授です。

先生には「宇宙と地球のはざまの大気を観測・研究する」というテーマで講演していただき、CDを用いた簡易分光器を作成して光の観測を体験してみるワークショップなども取り入れた形で、高校生向けに研究内容を説明していただきました。

       

「何を知りたいから研究するのか」、「何を調べる（研究する）ために、何を観る（測定する）のか」、研究の最前線で活躍されている方から聞けた科学研究のポイントは、今後の学びや課題研究の中でも活かされることだと思います。

  

講義の後には、「南極・北極科学館」を見学しました。実際の研究のイメージを膨らませて展示されているものや解説を熱心に確認する生徒の姿から、自分の学びを大切にしようとしていることがよく伝わってきました。

 

第1回「博物館で学ぼう！-博物館学-」

 

令和5(2023)年7月15日(土曜日)に、神奈川県立生命の星・地球博物館を訪問し、博物館学について学ぶためのScuolaセミナーを開催しました。講師は生命の星・地球博物館の古生物担当学芸員　大島光晴　さんです。

      

はじめに講義室で博物館の機能や役割、展示方法などを学び、その後は標本の記録のための調書を作成する実習に取り組みました。標本の特徴を読み取ることで、観察の大切さに気付けたのではないでしょうか。

     

「モナ・リザ」の絵を、目の見えない人と一緒に鑑賞できるように説明するためには、自分自身がその特徴を詳しく観察する必要があると聞いて、今まで見えていなかった（見えていても注目していなかった）ことに気付けると、博物館の展示を鑑賞するときに新たな発見があって楽しくなります。

    

様々な展示の工夫がなされた世界の博物館も紹介していただき、博物館の魅力を再発見することができました。講座の最後には、生命の星・地球博物館のバックヤードも見学させていただき、工作室や解析室、保管されている標本などを実際に見て学芸員の仕事について知る、とても貴重な機会になりました。

人に知識を伝える方法、人と知識を共有する方法について学んだ経験が、生徒の今後の学びや課題研究の中で活かされることを期待したいと思います。

Scuolaキャンプ

Scuolaキャンプは、科学研究のあり方を学ぶとともに、本校生徒の自然科学に対する興味・関心を深めることを目的に、夏休み中の2泊3日の宿泊研修として実施しています。

（令和4年度のScuolaキャンプの記録はこちらをご覧ください）

Scuolaキャンプ「宇宙の神秘を探る-最先端研究施設訪問-」

令和5(2023)年8月2日(水曜日)～8月4日(金曜日)の日程で、飛騨高山にある京都大学飛騨天文台、スーパーカミオカンデ（東京大学　宇宙線研究所　神岡宇宙素粒子研究施設）、カムランド（東北大学　ニュートリノ科学研究センター）、KAGRA（東京大学　宇宙線研究所　重力波観測研究施設）を訪問・見学してきました。

 

【第1日】

宿舎到着後すぐに小型バスに乗り換えて、山道を進んだ高台にある京都大学飛騨天文台を訪問・見学しました。

＜京都大学飛騨天文台＞

        

 

【第2日】

東京大学宇宙線研究所神岡総合研究棟の梶田ホールで、東京大学の研究者の方と東北大学の研究者の方からの講義を受けて、スーパーカミオカンデとカムランドを訪問・見学しました。

＜スーパーカミオカンデ（東京大学　宇宙線研究所　神岡宇宙素粒子研究施設）＞

              

＜カムランド（東北大学　ニュートリノ科学研究センター）＞

         

 

【第3日】

東京大学宇宙線研究所神岡総合研究棟のSKホールで東京大学の研究者の方からの講義を受けて、KAGRAを訪問・見学しました。

＜KAGRA（東京大学　宇宙線研究所　重力波観測研究施設）＞

        

 

【その他】

宿舎での振り返り学習や、帰りの道の駅「宙ドーム神岡」での写真です。

      

 

最先端の研究施設を見学し、現地でしか感じられない研究のスケールや自然科学の探究心について知ることができました。この経験はきっと生徒の今後の学びにつながる貴重な財産になると思います。

本校生徒のために、貴重な体験の機会を準備してくださった研究施設の皆さま、本当にありがとうございました！